Medição de força com sensores capacitivos e de corrente de Foucault

Nota geral de aplicação do sensor LA05-0026

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Resumo:

A força é freqüentemente medida como uma deflexão de um objeto de rigidez conhecida. Métodos sem contato são ideais para medir a deflexão relacionada à força, pois eles não carregam o objeto com massa adicional ou afetam sua rigidez.

Esses sensores sem contato são muito precisos e são mais utilizados em aplicações que exigem medições muito pequenas e muito precisas para justificar o custo de sensores de precisão.

Deslocamento linear relacionado à força

A deflexão relacionada à força do objeto é uma medição de deslocamento linear - a medição da mudança de posição de um objeto. Sensores capacitivos e sensores de corrente parasita fornecem medições de alta resolução necessárias para medições precisas de força.

Deslocamentos limitados para medições de força precisas

Medições de força usando deflexão geralmente são projetadas para deflexão mínima. Deflexões maiores podem alterar a força como nas medições da taxa de mola. Quanto menores as deflexões, mais precisa é a medição da força. Os sensores de deslocamento capacitivo e de corrente de Foucault podem fornecer resoluções de sub-mícron e até de sub-nanômetros. Um sistema de medição de força com pequenas deflexões pode fazer medições muito precisas da força.

Para mais detalhes sobre medições de deslocamento, consulte nosso Nota de Aplicação de Medição de Deslocamento e Posição.

Calibrações de força

Um sistema de medição de força baseado em deflexão deve ser calibrado. Uma série de forças deve ser aplicada ao objeto defletido e a deflexão medida. Uma função matemática que descreve a relação entre força e deflexão pode ser derivada para converter rapidamente os números de deflexão em unidades de força. Se o sistema for linear, o cálculo é simples. Se o relacionamento for curvilíneo, será necessária uma análise de regressão para determinar a função de conversão.

Fontes de erro

Com pequenas deflexões e pequenas forças, as fontes de erro se tornam um fator mais significativo. As mudanças térmicas no sistema são frequentemente a maior fonte de erro. Os efeitos térmicos nas medições de força devem ser conhecidos para que possam ser compensados, eliminados ou determinados como estando dentro da tolerância da medição de força.

Para uma discussão sobre fontes de erro nas medições de deflexão (deslocamento), consulte nosso Nota de Aplicação de Medição de Deslocamento e Posição.